issn 1517-1981 dezembro, 2010 outubro...

163ISSN 1517-1981

Outubro 2000

Estimativas da biomassa acima do solo deflorestas secundárias da Área de ProteçãoAmbiental rio Macacu (RJ)

ISSN 1678-0892

Dezembro, 2010

Ministério da Agricultura,

Pecuária e Abastecimento

Boletim de Pesquisa

e Desenvolvimento

Boletim de Pesquisae Desenvolvimento 163

Jorge Araújo de Sousa Lima

Rio de Janeiro, RJ2010

ISSN 1678-0892

Dezembro, 2010

Estimativas da biomassa acimado solo de florestas secundáriasda área de Proteção AmbientalRio Macacu (RJ)

Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

Centro Nacional de Pequisa de Solos

Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

© Embrapa 2010

Embrapa SolosRua Jardim Botânico, 1.024 - Jardim Botânico. Rio de Janeiro, RJFone: (21) 2179-4500Fax: (21) 2274-5291Home page: www.cnps.embrapa.brE-mail (sac): [email protected]

Comitê Local de Publicações

Presidente: Daniel Vidal PérezSecretário-Executivo: Jacqueline Silva Rezende MattosMembros: Ademar Barros da Silva, Cláudia Regina Delaia, Maurício RizzatoCoelho, Elaine Cristina Cardoso Fidalgo, Joyce Maria Guimarães Monteiro,Ana Paula Dias Turetta, Fabiano de Carvalho Balieiro, Quitéria Sônia Cordeirodos Santos.

Supervisor editorial: Jacqueline Silva Rezende MattosNormalização bibliográfica: Ricardo Arcanjo de LimaRevisão de texto: André Luiz da Silva LopesEditoração eletrônica: Julia Rodrigues Santos de Pinho Mineiro

Jacqueline Silva Rezende Mattos1a edição1a impressão (2010): online

Todos os direitos reservados.A reprodução não-autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constitui violaçãodos direitos autorais (Lei no 9.610).

L732e Lima, Jorge Araújo de Sousa Lima.

Estimativas da biomassa acima do solo de florestas secundárias da área de proteçãoambiental rio Macacu (RJ) / Jorge Araújo de Sousa Lima. — Dados eletrônicos. — Rio de

Janeiro : Embrapa Solos, 2010.

28 p. - (Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento / Embrapa Solos, ISSN 1678-0892 ;163).

Sistema requerido: Adobe Acrobat Reader.Modo de acesso: < http://www.cnps.embrapa.br/solosbr/publicacao.html>.

Título da página da Web (acesso em 21 dez. 2010).

1. Biomassa. 2. Estrutura florestal. 3. Alometria. 4. Mata Atlântica I. Título. II. Série.

CDD (21.ed.) 634.9

Sumário

Resumo ..................................................................... 5Abstract .................................................................... 7Introdução ................................................................. 9Material e métodos ................................................... 12

• Área de estudo ................................................................... 12• Amostragem e análise de dados ............................................. 13

Resultados e discussões ............................................ 16Conclusão ................................................................ 22Agradecimentos ....................................................... 22Referências bibliográficas .......................................... 23

Jorge Araújo de Sousa Lima1

1 Eng. Agr. Dr. Embrapa Solos. Rua Jardim Botânico, 1024. Rio de Janeiro - RJ. CEP: 22460-000.E-mail: [email protected]

Estimativas da biomassa acimado solo de florestas secundáriasda área de Proteção AmbientalRio Macacu (RJ)

Resumo

A importância estratégica da manutenção dos estoques terrestres de carbo-no ante o aumento da concentração de gases de efeito estufa tem incentiva-do quantificações da biomassa florestal como indicador de políticas públicas

de conservação e recuperação de ecossistemas em todas as latitudes. Tendoem vista que a biomassa florestal acima do solo (BMAS), quando estimadacom uso de equações alométricas, integra dados de área basal, densidade e

altura das árvores, gera um dado quantitativo relacionado ao estado atual dosfragmentos florestais, o que é particularmente interessante na Área de Pro-teção Ambiental (APA) da Bacia do Rio Macacu, localizada a leste da baía de

Guanabara (RJ). Nesta área vivem atualmente cerca de 106.341 habitantes,cujo o abastecimento hídrico exige estratégias eficazes de monitoramento econservação de remanescente florestais ante o expressivo crescimento urba-

no que se espera dada a implantação de grande projeto industrial em municí-pio vizinho. O objetivo do presente estudo é contribuir com estimativas deBMAS de um conjunto de fragmentos florestais, utilizando-se de equações

alométricas. Os resultados indicam valores médios entre cerca de 36 a 199Mg de BMAS.ha-1, refletindo diferentes estruturas, estádios sucessionais egraus de perturbação. Os valores encontrados são próximos a de outros

estudos das regiões de origem das equações alométricas utilizadas.

Palavras-chave: Mata Atlântica, biomassa, alometria, estrutura florestal.

Biomass estimations for se cundaryforests from the environmentalprotection area of macacu river(state of Rio de Janeiro)

Abstract

The strategic importance of terrestrial carbon stocks ante increasing

concentration of atmospheric greenhouse gases has lead to use biomass

estimations as environmental indicator for policies of ecosystems

conservation and reclamation along all latitudes. As aboveground biomass

(ABVG) of forests integrate parameters of basal area, density and height of

trees, it becomes an indicator of forest actual state. Forest monitoring are

specially important for Rio Macacu basin (metropolitan area of Rio de Janeiro

City - Brazilian Southeastern) in order to protect hidric resources, ensuring

water supply to 106,341 inhabitants in an area where significant industrial

and urban projects are being implanted. The objective of this study is to

report ABVG estimations for a set of forest fragments through calculations

made with allometric equations. Results obtained (around 39 – 199 Mg.ha-

1) reflect different structures sizes, sucessional states and perturbation

degrees. The ABVG estimations obtained are close to values of other

studies from the original region of the allometric equations utilized.

Keywords: Atlantic Forest, biomass, allometry, forest structure.

Introdução

Políticas públicas nacionais e internacionais para a conservação e recupera-

ção de ecossistemas promoveram a redução das taxas anuais globais dedesmatamento entre 1990 e 2010 de 0,20 a 0,14% em relação ao total deárea florestada (Brasil 0,51 a 0,42%) (MARRIS 2010; FAO, 2010). Mesmo

assim a taxa de eliminação de florestas em todo o mundo alcançou cerca de13.000.000 ha.ano-1 o que contribui com cerca de 18% das emissões anuaisde carbono, incentivando quantificações da biomassa florestal em todas as

latitudes para o controle dos estoques terrestres deste elemento (KEITH etal., 2009).

A redução de área florestada impacta a biomassa dos remanescentes porquenormalmente ocorre por via da fragmentação, formando ilhas de vegetaçãomais expostas aos ventos e à incidência lateral de radiação solar causando

alterações de composição e estrutura arbórea (LAURANCE et al., 2007). Aação antrópica amplifica esses efeitos, abrindo o dossel através da frequenteextração seletiva de madeira o que aumenta a iluminação interna da mata,

favorecendo o estabelecimento de espécies de rápido crescimento cuja ma-deira tem menor densidade (SANTIAGO et al., 2004).

Como a quantificação da biomassa florestal de máxima precisão é feita pormétodos diretos (CAIRNS et al., 1997) e havendo restrições culturais e legaispara o abate de árvores, se utilizam equações alométricas disponíveis na

literatura (CHAVE et al., 2005; VIEIRA et al., 2008), sendo o modelo maiscomum: M = aDb onde M é a biomassa em peso seco, D é o diâmetro dotronco, enquanto a e b são coeficientes relacionados à forma da espécie

(ZIANIS; MECUCCINI, 2004).

Problemas comuns à alometria segundo Niklas (1994) são o viés dependente

do tamanho de amostra, outliers e as constantes de proporcionalidade, poisdesvios de natureza genéticos ou ambientais, embora relativamente raros,podem alterar padrões de forma e afetar predições já que dependem direta-

mente da relação entre a variável diâmetro à 1,30 m (DAP) e o tamanhogeral do indivíduo.

10Estimativas da biomassa acima do solo de florestas secundárias da Área de Proteção Ambientalrio Macacu (RJ)

Há quantificações de biomassa na Amazônia e em outros pontos do continen-te americano (Tabela 1), mas na Mata Atlântica são poucas, tendo-se dispo-

níveis as de Drummond (1996) e Lima et al. (2006) em Minas Gerais, Tiepoloet al. (2002) no Paraná, Rolim et al. (2005) no Espírito Santo, além de Burger(2005) e Alves et al. (2010) em São Paulo. Tiepolo et al. (2002), Burger

(2005) e Lima et al. (2006) utilizaram métodos destrutivos, os demais vale-ram-se de equações alométricas como aqueles citados na Tabela 1.

Tabela 1- Área basal (m2.ha-1) e estimativas de biomassa acima do solo poralometria de florestas secundárias em zonas tropicais.

1 Alometria determinada localmente por método destrutivo.2 Informação pessoal.

Entre os principais serviços ambientais que as florestas oferecem além dosequestro de C na biomassa, podem ser apontados o abrigo à biodiversidade,a conservação do solo e, em especial, a proteção aos recursos hídricos

(MARRIS, 2010). Nesse contexto, a Área de Proteção Ambiental da Bacia doRio Macacu (APA Rio Macacu) foi criada à leste da baía da Guanabara pelaLei nº 4.018 de 05 de dezembro de 2002 (RIO DE JANEIRO, 2002) visando

“influenciar de maneira positiva a gestão do uso do solo, protegendo osrecursos hídricos, através da limitação da extração de areia e de outrasatividades danosas aos recursos hídricos”.

Na área da APA Rio Macacu (Figura 1) vivem atualmente cerca de 106.341habitantes, portanto estratégias eficazes de conservação de recursos

hídricos são indispensáveis para o abastecimento público e funcionamentodos ecossistemas ante os impactantes empreendimentos em implantação no

Local AB Biomassa Autor

Rondônia (Amazônia Oc.) 10,1 36 – 100 Alves et al. (1997) Rondônia (Amazônia Oc.) 14,3 62 – 142 Alves et al. (1997) Rondônia (Amazônia Oc.) 18,7 70 – 190 Alves et al. (1997) São Paulo (Mata Atlântica) 19,0 45 – 85 Burger (2005)1 México 23,0 70 – 140 Urquiza-Haas et al.(2007) Costa Rica 26,7 148 Clark e Clark (2000) Rondônia (Amazônia Oc.) 27,7 143-75 Alves et al. (1997) São Paulo(Mata Atlântica) 28,8 120 – 161 Burger (2005) 1 México 30,4 190 Urquiza-Haas et al., (2007) São Paulo (Mata Atlântica) 38,2 193 – 282 Burger2

11Estimativas da biomassa acima do solo de florestas secundárias da Área de Proteção Ambiental

rio Macacu (RJ)

entorno (ANTUNES et al., 2009): complexo petroquímico, linha de gasoduto,Arco Rodoviário e a barragem no rio Guapiaçu pela Companhia Estadual de

Águas e Esgotos. Nesse quadro a organização não governamental InstitutoBioatlântica (IBIO), em conjunto com universidades e órgãos de pesquisa,incentivou várias pesquisas, como o presente estudo, visando a elaboração

de um plano de manejo (INSTITUTO BIOATLÂNTICA, 2009).

Tendo em vista que a biomassa florestal acima do solo (BMAS) integra área

basal, densidade e altura das árvores, esta se constitui em útil indicador doestado atual dos fragmentos florestais que recobrem os inúmeros morrotesque caracterizam o relevo da APA Rio Macacu (CABRAL; FISZON, 2004).

Desse modo sua quantificação e fatores envolvidos ajudam a descrever umecossistema funcionalmente importante em diversas paisagens do territóriofluminense. Portanto, o objetivo do presente estudo é contribuir com dados

estruturais e estimativas de BMAS de um conjunto de fragmentos florestaisda APA Rio Macacu utilizando equações alométricas.

Figura 1- Localização e identificação dos fragmentos: 1 – Colégio; 2 – Consorciadas; 3 – Três Morros; 4 –Régua; 5 – Serra Queimada; 6 – Coco Duro; BH Guapiaçú – Macacu. Extraído de Instituto Bioatlântica

(2009).


Material e métodos

Área de estudo

A APA Rio Macacu (RIO DE JANEIRO, 2002) é uma unidade de conservaçãolocalizada a leste da baía de Guanabara, sendo parte da Zona Metropolitanado Rio de Janeiro, englobando respectivamente, 95%, 90% e 12% das áreas

dos municípios de Guapimirim, Cachoeiras de Macacu e Itaboraí (IBIO,2009), que apresentam superfície relativa de florestas naturais de 43%,34% e 6% (SOS MATA ATLÂNTICA, 2008). A paisagem original apresenta-

va um contínuo florestal desde a serra do Mar que foi fragmentado (Figura 1)progressivamente nas menores cotas pelo uso urbano, agropecuário, industri-al e de lazer (CABRAL; FISZON, 2004). O presente estudo restringiu-se

basicamente às colinas que caracterizam o relevo local nas áreas onde estáconfinada a maior parte da vegetação natural nas áreas de produçãoagropecuária. A vegetação dominante corresponde a Floresta Ombrófila

Densa (VELOSO et al., 1991).

Em uma amostra de floresta madura local, Kurtz e Araújo (2000) obtiveram

como as espécies arbóreas de maior importância: Neoraputia magnifica

(Rutaceae), Euterpe edulis (Arecaceae), Gallesia integrifolia

(Phytolaccaceae), Chrysophyllum flexuosum (Sapotaceae) e Calycorectes

sellowianus (Myrtaceae). Em florestas secundárias, Lima et al. (2009) regis-traram entre as principais espécies: Nectandra rigida (Lauraceae), Cupania

furfuracea (Sapindaceae), Astrocaryum aculeantissimum (Arecaceae,)

Aparisthmium cordatum (Euphorbiaceae) e Albizia polycephala (Leguminosae

- Mimosoidae).

O clima é tropical úmido (Am/Aw – Köppen) com pluviosidade anual acima de2.000 mm.ano-1 concentrada entre setembro e abril e estiagem moderada demaio a agosto. A temperatura média mensal varia de 19 a 26ºC (SIMERJ,

2009). A geologia é dominada por rochas de composição granito-gnáissica doPré-Cambriano (RADAMBRASIL, 1982), tendo o relevo caracterizado por um“mar de morros” raramente superiores a 100 m, havendo o predomínio de

solos das classes Gleissolos, Planossolos e Neossolos Fúlvicos (CARVALHOFILHO et al., 2003).


rio Macacu (RJ)

Amostragem e análise de dados

Foram selecionados seis fragmentos florestais (Tabela 2) de propriedades

dedicadas à agropecuária entre aqueles incluídos em projetos de pesquisa

para desenvolvimento do Plano de Manejo da APA Rio Macacu (INSTITUTO

BIOATLÂNTICA, 2009). As respectivas denominações foram referentes aos

nomes pelos quais são conhecidos na zona ou pelo primeiro nome do

proprietário.

Após inspeção visual, verificaram-se diferenças de degradação optando-se

por aqueles fragmentos em melhor estado por 03 parcelas (Três Morros,

Coco Duro e Colégio) e 04 parcelas nos demais (Serra Queimada, Consorcia-

das e Régua). As parcelas (50 x 10 m) totalizaram entre 1.500 e 2.000 m²,

conforme Steininger et al.(2000) em florestas secundárias da amazônia.

Foram distribuídas de forma a cobrir a variabilidade do terreno, distando pelo

menos 50 m das bordas.

No interior de todas as parcelas mensuraram-se o DAP (diâmetro à 1,30 m)

com fita centimétrica e altura altura total da árvore (DAP 10 cm) com

ajuda de vara telescópica de 09 m de altura, sendo içada até 18 m. Acima

desta altura, fez-se estimativa por comparação visual.

O fragmento foi representado pela médias das parcelas quanto a densidade,

área basal, altura total de árvore e BMAS com os respectivos desvios padrão.

As comparações de médias entre fragmentos ou equações foram efetuadas

por meio do teste de Duncan a partir da análise de variância sob delineamento

inteiramente casualizado, tomando-se as parcelas como repetições.

Utilizaram-se equações alométricas desenvolvidas em florestas secundárias

de Mata Atlântica e da Amazônia sob clima úmido (> 1.600 mm. ano-1) e

coeficiente de regressão (R2) acima de 0,90 (Tabela 3). as palmeiras não

foram incluídas porque não tomaram parte no desenvolvimento das equações

utilizadas (NELSON et al., 1999; BURGER, 2005; BURGER; DELITTI, 2008).

A normalidade dos dados de biomassa foi avaliada pelo exame da variância de

Shapiro e Wilk (1965) de acordo com SAS Institute (1999). Verificou-se a

necessidade de melhorar a distribuição dos dados, Para o que procedeu-se a

transformação pelo logaritmo natural. Entretanto os valores apresentados

em tabelas e gráficos não estão transformados.

≥

Tabela 2. Localização, área e médias de altura de árvore, área basal e densidade de árvores dos fragmentos florestais da APA Rio Macacu. DAP ≥ 10 cm. Desvios padrão entre parênteses.

COLÉGIO

22°37'23.07"S; 42°52'24.79"O Área 16 ha Altura média 9,95 m (0,4) DAP máxima 53,5 cm Área basal 14,5 m2.ha-1(1,5) Densidade 473 ha-1 (99)

Sucessão inicial/intermediária. Apresenta várias clareiras grandes evidenciando degradação. Embora sem sinais de entrada recente de fogo, há muitas clareiras e a presença significativa de bambus, cipós, Cecropiaceae e Iri (Astrocarium aculeatissimum - Arecaceae)

SERRA QUEIMADA

22°32'34.94"S; 42°50'15.02"O Área 15 ha Altura média 8,95 m (1,0) DAP máxima 49,5 cm Área basal 16,1 m2.ha-1 (3,2) Densidade 575 ha-1 (164)

Sucessão inicial/intermediária. Altamente degradada. Apresenta várias clareiras grandes com sinais de entrada recente de fogo, presença significativa de gramíneas (herbáceas e bambus), Cecropiaceae e Iri (Astrocarium

aculeatissimum - Arecaceae)

COCO DURO


Sucessão intermediária – degradado somente nas bordas, mas em regeneração avançada no interior sem sinais agudos de degradação embora com eventuais clareiras

CONSORCIADAS

22°33'14.26"S; 42°54'06.54W Área 54 ha Altura média 11,5 m (1,2) DAP máxima 91,2 cm Área Basal 29,8 ha-1 (14,9) Densidade 745 ha-1 (162)

Sucessão intermediária / avançada – degradado somente nas bordas (pastejo bovino sobre mudas). Em regeneração avançada no interior sem sinais extensos de degradação, mas há várias clareiras com cipós.

RÉGUA


Sucessão intermediária / avançada. Sinais de extração de madeira e saque de varas. A estrutura é heterogênea de pesada a leve com várias clareiras. Presença de bananais nas margens de curso dágua. Pastos e agricultura (milho) no entorno.

TRÊS MORROS

22°32'9.59"S; 42°54'34.32"O Área 79 ha Altura média 11,7 m (0,3) DAP máxima 61,8 cm Área basal 36,3 m2. ha-1 (5,9) Densidade 780 ha-1 (72)

Sucessão avançada. Possivelmente um fragmento original. Sinais de extração de madeira e saque de varas. O estado de conservação é satisfatório. Agricultura intensiva em todo o entorno (mandioca, hortaliças e fruticultura).

Imagens: Google Earth.


Tabela 3. Equações alométricas utilizadas.

Equação R² Origem Autor Identificação

LnPS=-2,52+2,14LnD+0,46LnH 0,99 Amazônia Ocidental (Rondônia)

Nelson et al., (1999)

NELSON_DH

LnPS= -6,72+1,30LnD2H 0,93 M. Atlântica (São Paulo)

Burger (2005) BURGER_DH

LnPS= -3,07 + 2,52Ln D² 0,91 M. Atlântica (São Paulo)

Burger e Delitti (2008)

BURGER_D

PS = Peso Seco; D = DAP; H = altura total da árvore.

Resultados e discussão

As estimativas de BMAS geradas pelas diferentes equações refletiram comrelativa uniformidade o menor porte dos fragmentos SERRA QUEIMADA e

COLÉGIO (Tabela 2), gerando valores de BMAS significativamente inferioresaos demais (Tabela 4). Houve um contraste apenas em relação a estimativade COCO DURO efetuada com a equação BURGER_D, que o igualou estatisti-camente aos demais fragmentos.

Tabela 4 - Comparações de médias das estimativas de biomassa arbórea

acima do solo (Mg.ha-1) entre fragmentos florestais da APA Rio Macacu.

Equação FRAG

NELSON_DH BURGER_DH BURGER_D

REGUA 199 (49) A a 146 (36) A a 132 (42) A a

3MORROS 195 (27) A a 137 (35) A a 132 (30) A a

CONSORCIADAS 164 (86) A a 121 (87) A a 110 (64) A a

COCO DURO 122 (21) A a 80 (21) A b 76 (16) AB b

SQUEIMADA 72 (17) B a 34 (13) B b 51 (11) B ab

COLÉGIO 69 (09) B a 36 (08) B b 48 (09) B ab

Média geral 138 (27) a 93 (22) b 91 (23) b

Letras maiúsculas comparam fragmentos (sentido da coluna) e as minúsculas comparam equações (sentido

da linha). Letras iguais representam a igualdade estatística (Duncan p = 0,95). Desvio padrão entreparênteses.


rio Macacu (RJ)

Na média geral, observou-se que a equação NELSON_DH gerou BMAS signifi-cativamente mais altas que as demais, o que pode ser devido a diferenças de

composição e estrutura das florestas secundárias da Amazônia Ocidental,onde foi desenvolvida (NELSON et al., 1999). Nesse sentido os valores obti-dos por essa equação estão dentro da faixa verificada para florestas secun-

dárias daquele bioma (Tabelas 1 e 4).

As equações BURGER_DH e BURGER_D não apresentaram médias de BMAS

estatisticamente diferentes embora esta não inclua a variável altura total daárvore (Tabela 3). Como foram desenvolvidas a partir de uma mesma amos-tra de indivíduos em área de Mata Atlântica (BURGER, 2005; BURGER;

DELITTI, 2008), espera-se que apresentem resultados aproximados, ressal-tando-se que geraram estimativas relativamente dentro da faixa de outrosestudos da Mata Atlântica (Tabelas 1 e 4).

A seleção das equações para os cálculos que produzam BMAS próximas ao

valor real constitui um problema para se estimar um valor que só se podeconhecer por métodos destrutivos (CAIRNS et al., 1997). Por isso o usodaquelas desenvolvidas em sítios com maior similaridade de condições, nemsempre disponíveis, são úteis para a predição aproximada, pois a elevada

riqueza e diversidade de espécies arbóreas tropicais, regime climático, solo,topografia entre outros são fatores que limitam a representatividade dasequações (LUGO; SCATENA, 1996).

0

100

200

300

400

500

600

700

3MO

RR

OS

RE

GU

A

CO

NS

OR

CD

CO

CO

DU

RO

CO

LÉG

IO

SQ

UE

IMA

DA

3MO

RR

OS

RE

GU

A

CO

NS

OR

CD

CO

CO

DU

RO

CO

LÉG

IO

SQ

UE

IMA

DA

3MO

RR

OS

RE

GU

A

CO

NS

OR

CD

CO

CO

DU

RO

CO

LÉG

IO

SQ

UE

IMA

DA

3MO

RR

OS

RE

GU

A

CO

NS

OR

CD

CO

CO

DU

RO

CO

LÉG

IO

SQ

UE

IMA

DA

10 - 20 cm 20 - 30 cm 30 - 40 cm > 40 cm

No

Arv

s / ha

Figura 2 - Distribuição do número de árvores por classe diamétrica de fragmentos florestais da APA RioMacacu. (Barras representam 01 desvio padrão para mais e para menos).


A BMAS de um fragmento florestal deriva da densidade de indivíduos das

diversas classes diamétricas, que nos fragmentos estudados seguiu a tendên-

cia geral (LAMPRECHT, 1990) com os menores valores nas classes

diamétricas maiores (Figura 2). Os fragmentos de estrutura mais desenvolvi-

da (TRÊS MORROS e RÉGUA) tenderam a apresentar curvas menos abrup-

tas, refletindo menores descontinuidades entre classes de tamanho conforme

se espera de florestas mais maduras ou sob menor perturbação.

As curvas diamétricas obtidas nos fragmentos COLÉGIO, SERRA QUEIMA-

DA e COCO DURO (Figura 2) se aproximam das observadas por Carvalho e

Nascimento (2007) em Floresta Ombrófila Densa na Baixada Litorânea

Fluminense e por Barros et al. (2006) em Floresta Ombrófila Montana de

Friburgo (RJ). Esse padrão tende a ser acompanhado pela maior altura média

das árvores nas maiores classes diamétricas (Figura 3). Entretanto nos frag-

mentos COLÉGIO e SERRA QUEIMADA, de estrutura menos desenvolvida,

essa tendência não é tão nítida porque a baixa frequência de indivíduos com

DAP acima de 40 cm reduziu substancialmente as médias de altura de

árvore.

0

4

8

12

16

20

CO

LÉ

GIO

SQ

UE

IMA

DA

CO

CO

DU

RO

FZ

CO

NS

OR

C

3M

OR

RO

S

RE

GU

A

CO

LÉ

GIO

SQ

UE

IMA

DA

CO

CO

DU

RO

FZ

CO

NS

OR

C

3M

OR

RO

S

RE

GU

A

CO

LÉ

GIO

SQ

UE

IMA

DA

CO

CO

DU

RO

FZ

CO

NS

OR

C

3M

OR

RO

S

RE

GU

A

CO

LÉ

GIO

SQ

UE

IMA

DA

CO

CO

DU

RO

FZ

CO

NS

OR

C

3M

OR

RO

S

RE

GU

A

10 - 20 cm 20 - 30 cm 30 - 40 cm > 40 cm

Alt

ura

da

árv

ore

(m

)

Figura 3 - Médias de altura total da árvore por classe diamétrica de florestas secundárias da APA Rio

Macacu (Barras representam 1 desvio padrão para mais e para menos).


rio Macacu (RJ)

A altura das árvores é uma fonte importante de erro nas estimativas de BMAS

porque em indivíduos de porte elevado, pequenas falhas na mensuração geram

variações significativas conforme demonstrado por Vieira et al. (2008), o que

pode acontecer com uso de instrumentos óticos (FOSTER BROWN et al.,

1995). Esse aspecto é relevante devido a elevada contribuição (30% a 40%)

das maiores classes diamétricas (DAP > 40 cm) na BMAS em florestas

maduras tropicais (BROWN; LUGO; BROWN, 1992; CLARK; CLARK, 2000). A

importância das grandes árvores (DAP e 40 cm) no presente estudo

também foi observada nos fragmentos de maior estrutura (TRÊS MORROS e

RÉGUA) mas também em COCO DURO, que mesmo não tendo uma estrutura

tão desenvolvida (AB = 22,9 m2.ha-1; Tabela 2) não apresenta

descontinuidade de aumento da altura média da árvore entre classes

diamétricas (Figuras 3 e 4).

Desse modo a densidade de indivíduos e altura média de cada classe diamétrica

(Figuras 2 e 3) geram padrões estruturais que se refletem na sua contribuição

relativa de BMAS (Figura 4). Nesse sentido, em COLÉGIO e SERRA QUEIMA-

DA, pelo menos uma das menores classes diamétricas (10 – 20 cm ou 20 – 30

cm) contribuiu de forma equivalente a maior (> 40 cm), sugerindo o efeito de

perturbação significativa . COCO DURO, TRÊS MORROS e RÉGUA houve

tendência de crescimento da contribuição relativa a BMAS como resposta ao

aumento da classe diamétrica (Figura 4), contudo em CONSORCIADAS a de

20 – 30 cm tendeu a dar a maior contribuição. A abrupta redução na de 30 –

40 cm sugere a ocorrência de perturbação determinante da supressão ou

menor recrutamento de indivíduos desse porte.

Entre diferentes sítios podem ocorrer diferenças da razão DAP: altura da

árvore por aclimatação ou adaptação às condições de solo e microclima,

especialmente quando relacionadas ao estresse de água conforme observado

na Ásia por Myamoto et al. (2007). Este autor observou que a razão DAP:

altura da árvore em solo arenoso foi equivalente à metade daquelas obtidas

em texturas mais pesadas. No mesmo sentido, Alves et al. (2010) apontam

fatores de solo como a drenagem, textura e fertilidade a limitar a biomassa

florestal em ecossistemas de solo mais arenoso conforme verificaram em

áreas de restinga. Portanto, como as relações alométricas usualmente utiliza-

≥


das se baseiam nas dimensões do tronco, o déficit hídrico pode se constituirem fator específico de cada sítio e assim influenciar significativamente as

estimativas de BMAS.

COLÉGIO

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40

BURGER D 08 NELSON DH BURGER DH 05

SERRA QUEIMADA

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40


COCO DURO

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40


CONSORCIADAS

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40


3 MORROS

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40


RÉGUA

0%

20%

40%

60%

80%

10 - 20 20-30 30 - 40 > 40


Figura 4 - Percentuais médios da biomassa arbórea da contribuição de cada classe diamétrica para a BMAS

de florestas secundárias da APA Rio Macacu. (Barras representam 01 desvio padrão)

Saldarriaga et al. (1988) encontraram efeito significativo do estádio

sucessional sobre a estimativa de BMAS, mas igualmente a posição topográ-fica (CLARK; CLARK, 2000), impactos humanos (LAURANCE et al., 2007) ea composição florística se somam ao efeito das diferentes equações

alométricas (BAKER et al., 2004). Há também o viés causado pela transfor-


rio Macacu (RJ)

mação logarítmica, porque pequenas variações nos menores indivíduos po-dem afetar a curva de regressão linear, bem mais do que as grandes árvores

(NELSON et al., 1999), portanto mesmo equações obtidas por métododestrutivo na região de interesse podem gerar variações significativas entreflorestas de mesmo porte.

A estratégia de utilizar equações por espécie também apresenta margem deerro porque indivíduos perfeitos representam uma fonte de superestimação,

pois não se leva em conta a proporção de árvores quebradas ou com defeitos(CLARK; CLARK, 2000; CHAMBERS et al., 2001). Esses autores apontamainda, diferentes relações entre DAP e altura da árvore ou densidade da

madeira com viés causado por incorreta estimação do teor de umidade,diferentes metodologias de mensuração de árvores, falta de medições diretasde grandes árvores e a combinação de todos esses fatores.

Quanto às mensurações, pode-se incorrer em diversos tipos de erros desde aalocação da fita métrica genericamente acima das sapopemas de algumas

grandes árvores (CLARK; CLARK, 2000). Esses autores encontraram varia-ções de 100 Mg.ha-1 em uma amostra de floresta tropical na Costa Ricacomo repercussão do erro de procedimentos, mas também das variações de

densidade de indivíduos de acordo com a posição topográfica, causandovariações de até 41% nas estimativas, o que exige uma distribuição adequa-da de parcelas.

A rara validação de equações com indivíduos externos às bases de dados das

equações foi apontada por Zianis e Mencuccini et al. (2004) como um fator ainfluenciar significativamente o desempenho de uma equação em outrossítios. Mas as principais fontes de erro decorrem de diferenças estruturais

em relação às florestas de origem das equações mormente pelarepresentatividade das grandes árvores em suas respectivas amostras (CHA-VE et al., 2001; CAIRNS et al., 2003).

Um aspecto importante na APA Rio Macacu diz respeito ao processo defragmentação florestal local (CABRAL; FISZON, 2004), pois as florestas

generalizadamente classificadas como secundárias resultam basicamente dedois diferentes processos: (i) a sucessão ecológica após o abandono de culti-


vos e pastos e (ii) remanescentes originais que foram sendo isolados e degra-dados, facilitando o estabelecimento de espécies pioneiras em clareiras aber-

tas pela extração de árvores ou por episódios de fogo. Portanto processosnaturais se somam em maior ou menor grau aos diferentes impactos sobrecomposição florística, estrutura e consequentemente sobre a biomassa.

Ante o exposto, cabem reservas quanto aos valores de biomassa encontra-das em termos absolutos (Tabela 4) porque as equações alométricas disponí-

veis não foram desenvolvidas localmente (NOGUEIRA et al., 2007). Entretan-to as variações estatísticas detectadas entre os fragmentos refletem a im-pressão visual, especialmente ao se comparar SERRA QUEIMADA por seu

alto grau de degradação e COLÉGIO devido seu estágio inicial / intermediárioem relação aos demais fragmentos.

Conclusão

As estimativas médias de BMAS (92-93 a 146 Mg.ha-1 ou 69 – 199 Mg.ha-1)obtidas estão dentro da amplitude de variação de florestas secundárias commédias de área basal próximas aos valores obtidos nos biomas de origem dasequações utlizadas.

Os fragmentos se distinguem pela distribuição diamétrica da densidade de

indivíduos, pela altura média das árvores e pela contribuição relativa dosindivíduos de DAP 40 cm que nos fragmentos de menor porte limitasignificativamente a biomassa arbórea.

Agradecimentos

Ao Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legalpelo financiamento dos projetos Caminhos da Sustentabilidade (PDA) e EntreSerras e Águas (FNMA) que asseguraram os recursos para este estudo. À

bióloga MSc Vanina Zini Antunes, da ONG – Instituto Bioatlântica (IBIO), peloapoio logístico. À Coordenadora do Programa Serra do Mar do IBIO, GabrielaViana, médica veterinária – MSc. Aos trabalhadores Sérgio Nunes Gonçal-

ves, Anderson Vieira Francisco e Tiago de Oliveira Rosa, pela ajuda nostrabalhos de campo.

≥


rio Macacu (RJ)

Referências Bibliográficas

ALVES, D. S.; SOARES, J. V.; AMARAL, S.; MELLO, E. M. K.; ALMEIDA, S.

A. S.; SILVA, O. F.; SILVEIRA, A. M. Biomass of primary and secndaryvegetation in Rondônia, Western Brazilian Amazon. Global Change Biology, v.3, p.451-461, 1997.

ALVES, L. F.; VIEIRA, S. A.; SCARANELLO, M. A. S.; CAMARGO, P. B.;SANTOS, F. A. M.; JOLY, C. A.; MARTINELLI, L. A. Forest structure and liveaboveground biomass along an elevational gradient of tropical mois forest

(Brazil). Forest Ecology and Management, v. 260, n. 5, p. 679-691, 2010.

ANTUNES, V. Z. Informações gerais sobre a APA do Rio Macacu. In: PLANOde manejo APA da bacia do Rio Macacu. Rio de Janeiro: Ed. InstitutoBioAtlântica, 2009. p. 20-29.

BAKER, T. R.; PHILLIP, O. L W.; MALHI, Y.; ALMEIDA, S.; ARROYO, L.;

DIFIORE, A.; ERWIN, T.; KILLEEN, T. J.; LAURANCE, S.; LAURANCE, W.;LEWIS, S.; LLOY D.; MONTEAGUDO, A.; NEILL, D.; PATIÑO, S.; PITMAN,N. C. A.; SILVA, J. N. M.; MARTINEZ, R. V. Variation in wood density

determines spatial patterns in Amazonian forest biomass. Global Change

Biology, v.10, p. 545–562, 2004.

BARROS, F. A. Efeito de borda em fragmentos de floresta montana, Nova

Friburgo – RJ. 2006. 100 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade FederalFluminense, Niteroi.

BROWN, S.; LUGO, A. E. Aboveground biomass estimates for tropical moistforests of the Brazilian Amazon. Interciencia, v. 17, n.1, p. 8 – 18, 1992.

BURGER D. M.; DELITTI, W. B. C. Allometric models for estimating the

phytomass of a secondary Atlantic Forest area of southeastern. Brazil Biota

Neotrop., v. 8, n. 4, Out./Dez. 2008.

BURGER, D. Modelos alométricos para a estimativa da fitomassa de Mata

Atlântica na Serra do Mar, SP. 2005. Tese (Doutorado) - Insitituto deBiociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.


CABRAL, D. C.; FISZON, J. T. Padrões sócio-espaciais de desflorestamento esuas implicações para fragmentação florestal: estudo de caso na bacia do Rio

Macacu, RJ. Scientia Forestalis, n.66, p.13-24. 2004.

CAIRNS, M. A.; BROWN, S.; HELMER, E. H.; BAUMGARDNER, G. A. Rootbiomass allocation in the world’s upland forests. Oecologia, n. 111, p. 1–11,

1997.

CARVALHO FILHO, A.; LUMBRERAS, J. F.; WITTERN, K. P.; LEMOS, A. L.;

SANTOS, R. D.; CALDERANO FILHO, B.; MOTHCI, E. P.; ITURRI LARACH,J. O.; CONCEIÇÃO, M..; TAVARES, N. P.; SANTOS, H. G.; GOMES, J. B. V.;CALDERANO, S. B.; GONÇALVES, A. O.; MARTORANO, L. G.; SANTOS, L.

C. O.; BARRETO, W. O.; CLAESSEN, M. E. C.; PAULA, J. L.; SOUZA, J. L.R.; LIMA, T. C.; ANTONELLO, L. L.; LIMA, P. C.; OLIVEIRA, R. P. de;AGLIO, M. L. D. Levantamento de reconhecimento de baixa intensidade dos

solos do estado do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro: Embrapa Solos: 2003.(Embrapa Solos. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento, 32).

CARVALHO. F. A.; NASCIMENTO, M. T.; BRAGA, J. M. A. Estrutura ecomposição florística do estrato arbóreo de um remanescente de MataAtlântica submontana no município de Rio Bonito, RJ, Brasil (mata Rio Verme-

lho). Revista Árvore, v. 31, n. 4, p.717-730, 2007.

CHAMBERS, J. Q.; SANTOS, J.; RIBEIRO, R. J.; HIGUCHI, N. Tree damage,

allometric relationsHips, and above-ground net primary production in centralAmazon forest. Forest Ecology and Management. v. 152, p. 73-84. 2001.

CHAVE, J.; ANDALO, C.; BROWN, S.; CAIRNS, M. A.; CHAMBERS, J. Q.;EAMUS, D.; FOLSTER, H.; FROMARD, F.; HIGUCHI, N.; KIRA, T.; LESCUREJ. P.; NELSON OGAWA H.; PUIG, H.; RIERA B.; YAMAKURA, T. Tree

allometry and improved estimation of carbon stocks and balance in tropicalforests. Oecologia, v. 145, p. 87–99, 2005.

CHAVE, J.; RIÈRA, B.; DUBOIS, M. A. Estimation of biomass in a neotropicalforest of French Guiana: spatial and temporal variability. J Trop Ecol, v. 17,p. 79–96, 2001.


rio Macacu (RJ)

CLARK, D. B.; CLARK, D. A. Landscape-scale variation in forest structureand biomass in a tropical rain forest. Forest Ecology and Management, v.

137, p. 185-198, 2000.

DRUMOND, M. A. Alterações fitossociológicas e edáficas decorrentes de

modificações da cobertura vegetal na Mata Atlântica, Região do Médio Rio

Doce, MG. 76 f. 1996. Tese (Doutorado) – Universidade Fedral de Viçosa,

Viçosa.

FAO. Global Forest Resources Assessment. Rome: FAO, 2010. Disponívelem: <http://www.fao.org/forestry/fra/fra2010/en/>. Acesso em: 10 dez.2010.

FOSTER BROWN, I.; MARTINELLI, L. A.; WAYT THOMAS, W.; MOREIRA,M. Z.; CID FERREIRA, C. A.; VICTÓRIA, R. Uncertainty in the biomass ofAmazonian forests: an example from Rondônia. Forest Ecology and

Management, v. 75, p.175-189, 1995.

INSTITUTO BIOATLÂNTICA. Plano de Manejo APA da Bacia do Rio Macacu.

Rio de Janeiro: Ed. Instituto BioAtlântica, 2009. 311p.

KEITH H.; MACKEY B. G.; LINDENMAYER D. B. Re-evaluation of forestbiomass carbon stocks and lessons from the world’s most carbon-dense

forests. PNAS, v. 106, n. 28, p. 11635-11640, 2009.

KURTZ, B. C.; ARAÚJO, D. S. D. Composição florística e estrutura do com-ponente arbóreo de um trecho de Mata Atlântica na estação ecológica esta-

dual do Paraíso, Cachoeiras de Macacu, Rio de Janeiro, Brasil. Rodriguésia,v. 51, n. 78, p. 69-112, 2000.

LAMPRECHT, H. Silvicultura nos trópicos: ecossistemas florestais e respecti-vas espécies arbóreas. Eschborn: Universidade Gottingen, 1990. 343 p.

LAURANCE W. F.; NASCIMENTO H. E. M.; LAURANCE S. G.; ANDRADE A.;

EWERS R. M. Habitat fragmentation, variable edge effects, and thelandscape-divergence hypothesis. PLoS ONE, v. 2, n. 10, 2007.doi:10.1371/journal.pone.0001017.


LIMA, J. A. S.; KINDEL, A.; CARMO, C. A. F. S.; MOTTA, P. E. F. Composi-ção, estrutura e biomassa de fragmentos florestais. In: CARMO, C. A. F. S.

(Ed.). Seqüestro de carbono: quantificação em seringais de cultivo e na vege-tação natural. Viçosa: Epamig; Rio de janeiro: Embrapa Solos, 2006.

LIMA, J. A. S; MANSUR, S. T.; UZÊDA, M. C.; PEREZ, D. V. Associações

entre solo e espécies arbóreas na vegetação natural da bacia hidrográficaGuapi-Macacu. In: PLANO de Manejo APA da Bacia do Rio Macacu. Rio deJaneiro: Ed. Instituto BioAtlântica, 2009. p. 118-135, 2009.

LUGO, A. E.; SCATENA, F. N. Background and catastrophic tree mortality intropical moist, wet, and rain forest. Biotropica, v. 28, p. 585-599, 1996.

LUGO, A. E.; BROWN, S.Tropical forests as sinks of atmospheric carbon.Forest Ecology and Management, v. 72. p. 475-493, 1992.

MARRIS, E. Un body will assess ecosystems and biodiversity: nations agreeon way to keep watch on Earth’s health. Nature, v. 465, p. 859-871, 2010.

doi:10.1038/465859a

MIYAMOTO K.; RAHAJOE J. S.; KOHYAMA T. Forest structure and

primary productivity in a Bornean Heath Forest. Biotropica, v. 39, n. 1, p.35–42, 2007. Doi 10.1111/j.1744-7429.2006.00231.x

NELSON, B. W.; MESQUITA, R.; PEREIRA, J. L. G.; SOUZA, S. G. A.;BATISTA, G. T.; COUTO, L. B. Allometric regressions for improved estimateof secondary forest biomass in the central Amazon. Forest Ecology and

Management, v. 117, p. 149–167, 1999.

NIKLAS, K. J. Plant allometry: the scaling of form and process. Chicago:

University of Chicago Press, 1994.

NOGUEIRA, E. M.; FEARNSIDE, P. M.; NELSON, B. W.; FRANÇA; M. B.Wood density in forests of Brazil’s ‘arc of deforestation’: Implications for

biomass and flux of carbon from land-use change in Amazonia. Forest

Ecology and Management, v. 248, p. 119-135, 2007.


rio Macacu (RJ)

RADAMBRASIL. Levantamento de recursos naturais, vol.32, folha SF. Rio de

Janeiro/Vitória. Rio de Janeiro: Ministério das Minas e Energia, 1982.

RIO DE JANEIRO (Estado). Lei nº 4.018 de 05 de Dezembro de 2002; Cria aárea de proteção ambiental da bacia do Rio Macacu e determina providências

para a defesa da qualidade da água. Diario Oficial do Estado do Rio de

Janeiro, Poder Executivo, Rio de Janeiro, RJ, 06 de Dezembro de 2002.

ROLIM S. G.; JESUS, R. M.; NASCIMENTO, H. E. M.; COUTO, H. T. Z.;CHAMBERS, J. Q. Biomass change in an Atlantic tropical moist forest: theENSO effect in permanent sample plots over a 22-year period, Oecologia, v.

142, n. 2, p. 238 – 246, 2005.

SALDARRIAGA, J. G.; WEST, D. C.; THARP, M. L.; UHL, C. Long-term

cHronosequence of forest succession in tHe upper Rio Negro of Colombia andVenezuela. Journal of Ecology, v. 76, p. 938-958, 1988.

SANTIAGO, L. S.; KITAJIMA, K.; WRIGHT, S. J.; MULKEY S. S.Coordinated changes in photosynthesis, water relations and leaf nutritionaltraits of canopy trees along a precipitation gradient in lowland tropical forest.

Oecologia, v. 139, p. 495–502, 2004.

SAS INSTITUTE INC. SAS OnlineDoc®, Version 8. Cary, 1999. 1. CD-ROM.

SHAPIRO, S. S.; WILK, M. B. An Analysis of Variance Test for Normality(Complete Samples). Biometrika, v. 52, p. 591 – 611, 1965.

SIMERJ. Governo do Estado do Rio de Janeiro. Disponível em: <http://www.simerj.com/ Acesso>. Acesso em: 07 jun. 2008.

SOS MATA ATLÂNTICA. Atlas dos remanescentes Florestais da Mata

Atlântica: Período 2000 a 2005. São Paulo: Fundação SOS Mata Atlântica;

São José dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2008. 157p. Disponível em: <www.matatlantica.org.br>. Acesso em:14 dez. 2008.


STEININGER M.K. Satellite estimation of tropical secondary forest above-

ground biomass: data from Brazil and Bolivia.International. Journal of Remote

Sensing, 21, 1139–1157. 2000.

TIEPOLO, G.; CALMON, M.; FERETTI, A. R. Measuring and monitoring

carbon stocks at the guaraqueçaba climate action project, Paraná, Brazil. In:INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON FOREST CARBON SEQUESTRATIONAND MONITORING, 2002. Taiwan. Anais… Taiwan: Taiwan Forestry

Research Institute, 2002. p. 98-115.

URQUIZA-HAAS, T.; DOLMAN, M.; PERES, C. A. Regional scale variation in

forest structure and biomass in tHe Yucatan Peninsula, Mexico: Effects offorest disturbance. Forest Ecology and Management, v. 247, p. 80-90,2007.

VELOSO, H. P.; RANGEL FILHO, A. L. R.; LIMA, J. C. A. Classificação da

vegetação brasileira adaptada a um sistema universal. IBGE: Rio de Janeiro,

1991.

issn 1517-1981 dezembro, 2010 outubro...

Documents